(57)【要約】  ガス側で接続部（２１）を介して破裂ユニット（５５）と接続されている、アキュムレータ（１）用の接続部（２１）を有する安全装置は、破裂ユニット（５５）がトリガ可能な力素子（７３）によって作動可能であり、作動した状態でアキュムレータ（１）のガス側を空にできるようにすることを特徴とする。【選択図】図２
2019502063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス側で接続部（２１）を介して破裂ユニット（５５）と接続されている、アキュムレータ（１）用の接続部（２１）を有する安全装置において、
前記破裂ユニット（５５）がトリガ可能な力素子（７３）によって作動可能であり、作動した状態でアキュムレータ（１）のガス側を空にできるようにすることを特徴とする安全装置。
【請求項２】
前記破裂ユニット（５５）は、ガス側の最大圧力を超える時に及び／又は力素子（７３）をトリガする時に作動する破裂板（６１）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の安全装置。
【請求項３】
前記力素子は火工品（７３）であり、発射薬（７５）に点火する時にハウジング（１９）の壁部分（８７）を変形又は破壊して、その中に収容されている破裂ユニット（５５）が作動し、又は破裂ユニット（５５）の破裂板（６１）を操作ピンによって破壊することを特徴とする、請求項１又は２に記載の安全装置。
【請求項４】
前記力素子（７３）のトリガはセンサシステム、特にエアバッグのセンサシステムに連結されており、前記センサシステムはエアバッグが作動する時に力素子（７３）も、好ましくは同時に操作することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の安全装置。
【請求項５】
破裂ユニット（５５）の破裂板（６１）はハウジング（１９）内の圧力搬送管路（５３）内に固持されて該管路（５３）を圧密に閉じており、前記管路（５３）はアキュムレータ（１）のガス側（１３）に延びて周囲（５７）に開口していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の安全装置。
【請求項６】
前記破裂板（６１）は管路（５３）の内部で火工的力素子（７３）の作用方向（７９）と共通平面上にあり、発射薬（７５）によって破壊又は変形可能なハウジング（１９）の壁部分（８７）は前記共通平面に対して横断方向に延びていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の安全装置。
【請求項７】
前記力素子（７３）はその前端面側（７７）で電気点火する火工的発射薬（７５）を封じ込めて支持しており、前記発射薬（７５）は破裂ユニット（５５）が少なくとも部分的に当接している壁部分（８７）に接続していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の安全装置。
【請求項８】
前記ハウジング（１９）は、
圧力センサ（４７）、
温度センサ（５１）、
ヒューズユニット（３５）、
加圧ガス用の充填接続部（３９）、及び／又は、
試験装置用の試験接続部などの別の機能エレメントを少なくとも部分的に有していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の安全装置。
【請求項９】
前記ハウジング（１９）内で使用されるすべての機能素子は、破裂ユニット（５５）も含めて共通の管路システム（３３、３６、４３、５３）に接続されており、前記管路システム（３３、３６、４３、５３）はアキュムレータ（１）のガス側（１３）と圧力連通していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の安全装置。
【請求項１０】
前記アキュムレータはピストン型アキュムレータ（１）であって、自動車におけるエネルギー回収システムの一部をなし、加圧ガスのあるアキュムレータハウジング側（１３）に、個々の機能素子を有するブロック状に形成されたハウジング（１９）を支持していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス側で接続部を介して破裂ユニットと接続されている、アキュムレータ用の接続部を有する安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の安全装置は、先行技術である。気相作動媒体を用いるシステムでは、異常発生時に安全な、即ち周囲を危険に曝さない圧力解消を達成するために、冒頭に記載した種類の安全装置が使用される。特に運転時に１０ＭＰａ（１００バール）又はそれ以上に達し得るガス圧が発生するアキュムレータを含むシステムにおいては、システムコンポーネントの誤作動又は火災時などの温度上昇による運転障害が原因で、圧力が安全な限界値を超えて上昇した場合に、破裂ユニットが反応して安全な圧力解消が行われることが確保されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００８０６２８３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上記の先行技術から出発して、アキュムレータに付属している破裂ユニットの特に確実な反応を保証する安全装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、本発明により、特許請求項１の特徴をその全体において有する安全装置によって解決される。
【０００６】
請求項１の特徴部により、破裂ユニットがトリガ可能な力素子によって作動可能であることによって、破裂ユニットがその与えられた値を超える過圧に達した場合のみ反応する先行技術とは異なり、過圧が生じていない異常若しくは危険の場合に、或いは過圧に達する前に、作動することが可能である。それによって例えば火災時に、火災による加熱などの原因で危険な過圧を来す前に、圧力解消により危険な状況に対処する可能性が開かれる。それにより、本発明は、アキュムレータが存在する移動システム、例えばハイドロスタティック走行装置と組み合わせてエネルギー回収ユニットを備えた自動車への応用に特別の利点をもって適している。そのようなシステムでは、制動エネルギーを蓄積するために高い圧力水準に充填可能な少なくとも１つのアキュムレータが存在している。これについては、例えば商用車又は道路走行可能なその他の自動車のための同種の駆動システムを示している特許文献を参照されたい（例えば、特許文献１参照。）。本発明による安全装置は、そのような自動車に使用した場合に、自動車の衝突事故又は同種の障害において危険のない予防的な圧力解消を可能にする。
【０００７】
有利な実施例において、破裂ユニットはガス側の最大圧力を超える時及び／又は力素子をトリガする時に作動する破裂板を有している。破裂板が破壊することにより過圧が発生した場合に力素子をトリガしなくとも圧力解消が行われるため、本発明は特に高い安全要件に適合している。
【０００８】
特別有利には、力素子として火工品を設けることができ、火工品は発射薬に点火する時にハウジングの壁部分を変形又は破壊して、その中に収容されている破裂ユニットが作動し、又は破裂ユニットの破裂板を操作ピンによって破壊する。最初に挙げたケースでは発射薬に点火することで放出された衝撃波自体が破裂板の破壊を招くのに対し、２番目に挙げたケースでは点火された発射薬の爆発圧力によって動かされる機械的部材の機械的作用により破裂板が破壊する。
【０００９】
力素子のトリガはセンサシステム、特にエアバッグのセンサシステムと連結でき、センサシステムはエアバッグが作動する時に力素子も、好ましくは同時に操作する。これは、安全な圧力除去が必要となる事故発生を検知するために固有のセンサシステムを要しないという利点を有する。
【００１０】
有利には、破裂ユニットの破裂板がハウジング内の圧力搬送管路内に固持されてこの管路を圧密に閉じており、この管路がアキュムレータのガス側に続いて周囲に開口しているように配置構成できる。それにより破裂板の圧力によってアキュムレータのガス側と周囲との間に直接的接続が形成されている。
【００１１】
特別有利には、この場合に破裂板は管路の内部で火工的力素子の作用方向と共通平面上にあることができ、その際に発射薬によって破壊又は変形可能なハウジングの壁部分は平面に対して横断方向に延びている。
【００１２】
特に有利な実施例において、力素子はその前端面側で電気点火する火工的発射薬を薬室に込めて支持しており、この発射薬は破裂ユニットが少なくとも部分的に当接している壁部分に接続している。この配置構成では壁部分は発射薬によって生み出された圧力衝撃波に直接暴露されている。
【００１３】
特に有利には、ハウジングは保護すべき当該アキュムレータに付属している機能エレメン、例えば圧力センサ、温度センサ、ヒューズユニット、加圧ガス用の充填接続部及び／又は試験装置用の試験接続部に対する支持体をなしている。力素子を操作しなくとも温度に応じた圧力除去を引き起こすヒューズユニットによって、追加的な安全面が提供される。
【００１４】
有利な実施例において、ハウジング内で使用されるすべての機能素子は、破裂ユニットも含めて共通の管路システムに接続されており、この管路システムはアキュムレータのガス側）と圧力連通している。そうすることによって全配置構成はコンパクトな構造ユニットとして実現できる。
【００１５】
保護すべきアキュムレータはピストン型アキュムレータであって、自動車におけるエネルギー回収システムの一部をなし、加圧ガスのあるアキュムレータハウジング側に、個々の機能素子を有するブロック状に形成されたハウジングを支持している。
【００１６】
以下に本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、発明による安全装置の模式的に簡略化して示された実施例を有するアキュムレータの縦断面図である。
【図２】図２は、安全装置の実施例の平面図であり、ハウジングの上部カバー壁が透明に示されている。
【図３】図３は、本発明の実施例による安全装置のハウジングの、実際の実施形態に対してやや拡大して示された部分縦断面図である。
【図４】図４は、図３にＩＶで表された領域の、図３に対して２倍拡大して示した部分断面図である。
【図５】図５は、本発明による安全装置で使用するための火工的力素子の、実際の実施形態に対して約１．５倍拡大し一部開いて示された側面図である。
【図６】図６は、図５の火工的力素子の、図５と同じ縮尺で９０度回転して示された端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、制動エネルギーを蓄積するために、例えばエネルギー回収ユニットを備えた、ハイドロスタティック駆動装置を有する自動車で使用可能なハイドロニューマチックアキュムレータ１を示している。これについては、既に言及した独国特許発明第１０２００８０６２８３６号明細書を参照されたい。図１に示されたアキュムレータ１はピストン型アキュムレータであり、そのアキュムレータピストン３はこの種類のアキュムレータで通常のやり方で少なくとも１つのピストンシーリング５と少なくとも１つのピストンガイド７を装備されて、アキュムレータ１内部で移動可能に案内されている。図１ではピストン３は、油圧接続部９と接続されているオイル側１１が無圧である位置で示されており、ここでピストン３はガス側１３の容積が最大値を取る最終位置にある。アキュムレータ１のオイル側１１と反対側の端部にはガス接続部１５があり、これを通してガス側１３に窒素などの作動ガスが充填可能である。エネルギー回収ユニットに制動エネルギーを蓄積するために使用する際に、運転時にガス側１３に高いガス圧が発生し得るので、異常又は危険の場合に安全な圧力解消を行なわせる安全措置が講じられる。それゆえ先行技術はガス接続部１５に、破裂ユニットの反応によって安全な圧力解消を引き起こす安全装置１７を設ける。
【００１９】
図２〜図４に、本発明による安全装置１７のハウジング１９の詳細な各部を示す。ハウジング１９は、平面上の上側２３と、これと平行な平面内に延びる下側２５とを有するハウジングブロックの形状をしている。図１参照。図３に示すように、ブロックは面取りされたコーナー部２７を除けば長方形である。この図ではブロックの上側２３は透明に表現されているので、内部の管路、これらの管路に付属している接続部、並びに付属している機能素子が図２では見える。この図から同様に見て取れるように、面取り部２９を付けた長手方向側の近傍に下側２５（図１）から突出した接続スリーブ３１が設けられており、その中にガス接続部１５を接続するためのねじ止め部２１のねじ山が形成されている。このように形成された圧力接続部から第１の管路３３が分岐して慣用的な構造のヒューズユニット３５に続いている。管路３３と反対側では圧力接続部から第２の管路３６が分岐して充填接続部３７に続いており、ここに慣用的な構造の充填バルブ３９とハウジング外側にあるカバーキャップ４１が配置されている。第２の管路３６からは直角に第３の管路４３が分岐している。この第３の管路４３は、ハウジング外側にある圧力センサ４７に対する接続部４５、並びにハウジング外側にある温度センサ５１に対する接続部４９に続いている。
【００２０】
第１の管路３３が圧力接続部から分岐している箇所で、別の第３の管路４３と平行に延びる第４の管路５３が分岐して、本発明による破裂ユニット５５を圧力接続部と接続している。図３〜図６は、破裂ユニット５５と、破裂ユニット５５を制御して作動するために本発明により設けられた機能素子の詳細な各部を示している。図３、及び特に図４の拡大された表現が示しているように、管路５３はハウジング側５７に開口している出口５９から破裂板６１によって分離されている。破裂板６１は図４に最も明瞭に示されているように、ハウジング側５７からハウジング１９のねじ穴６５内にねじ込まれるねじインサート６３によって固持されている。このときインサート６３は破裂板６１をねじ穴６５の内端部に形成された肩部６７に締め付けており、破裂板６１の周縁部６９はねじ穴６５の端部にある環状溝７１の内部においてインサート６３の端部で折り曲げられている。
【００２１】
トリガ可能な力素子によって引き起こされる破裂ユニット５５の破裂板６１の作動のために、この実施例では電気点火可能な発射薬７５を含む薬莢７３を備えた火工ユニットが設けられている。発射薬７５は薬莢７３内に封じ込められて、発射薬７５に点火する時に薬莢上側７７から出る爆発圧力波が薬莢長手方向軸７９に沿って延びる作用方向で放出されるようになっている。電気点火のために、薬莢７３はその上側７７と反対の端部８１に点火線のための接続片８５を付けた接触ピン８３を有している。図３に最も明瞭に示されているように、薬莢７３はハウジング側９３から出ているハウジング孔９１内で保持リング９５によって固持されている。保持リング９５はねじ９７によってハウジング１９に固定されている。
【００２２】
図３及び図４に示すように、薬莢７３の上側７７は爆発圧力波の進出領域破裂ユニット５５と直接境を接しているがハウジング１９の壁部分８７にあり、軸線７９に沿って延びる爆発圧力波の作用方向は破裂板６１の平面内で延びている。特に破裂板６１を締め付けている肩部６７の領域で結果として生じる壁部分８７の変形は、破裂板６１による管路５３ｂの閉鎖の破壊を招き、それによって管路５３を通してブロックの周囲に向かって圧力が解消される。形成された過圧による破裂板６１の作動にかかわらず、また過熱によりヒューズユニット３５が反応することによって引き起こされる圧力解消にかかわらず、本発明は異常又は危険な状況が発生した場合に別様の信号を出すことによって破裂ユニット５５の制御された作動を可能にする。それゆえ衝突事故の際には追加のセンサシステムなしに、エアバッグの作動信号を利用できる。
【００２３】
図示された実施例では火工的薬莢７３の爆発圧力波の直接的作用が破裂ユニット５５の作動に利用されているが、破裂板６１の破壊を機械的力素子の機械的作用によって引き起こせることは自明である。例えば、爆発圧力波を生み出す火工ユニットの代わりに、点火する時に可動ピン（図示せず）を駆動して機械的作用によって破裂板を破壊する火工素子を設けることができる。それにもかかわらず図示された爆発圧力波を直接利用する方策では安全装置を少ない費用と単純な構造で実現することが可能である。
【図１】
2019502063.tif 000003
【図２】
2019502063.tif 000004
【図３】
2019502063.tif 000005
【図４】
2019502063.tif 000006
【図５】
2019502063.tif 000007
【図６】
2019502063.tif 000008
【国際調査報告】
2019502063.tif 000009
2019502063.tif 000010
2019502063.tif 000011
2019502063.tif 000012
2019502063.tif 000013
2019502063.tif 000014